采用纤蛇纹石制备纳米纤维状多孔氧化硅

以天然纤蛇纹石为原料,通过酸浸制备纳米纤维状多孔氧化硅,并使用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和N2吸附-脱附等温线技术等对其进行表征。研究结果表明:该多孔氧化硅具有独特的纳米纤维状形貌;其结构为无定形,结构组成单元仍为硅氧四面体,但四面体交替上下排列,六元环结构发生高度扭曲变形。纳米纤维状多孔氧化硅比表面积为391.8 m2/g,总孔容为1.05 cm3/g,由吸附-脱附等温线的滞后回线特征判断其结构中的孔主要为缝隙型孔。     

TiO_2纳米纤维的制备、表征及其抗紫外性能

结合溶胶凝胶法和静电纺丝工艺,制备了聚醋酸乙烯酯(PVAc)/TiO2杂化纳米纤维,经300～700℃的焙烧后得到TiO2纳米纤维.使用热失重分析仪(TGA)、X射线能谱分析仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所制得纳米纤维的成分、晶型和形貌进行了表征,使用紫外可见光谱反射仪对纳米纤维的紫外透过率进行测试.结果表明:随着焙烧温度的升高,TiO2纳米纤维的成分、晶型和表面形貌都发生了明显的变化;400℃焙烧所得的TiO2纳米纤维具有最佳的抗紫外效果.     

纤蛇纹石石棉纤维的界面相研究

在中性或偏酸性水介质中，纤蛇纹石石绵纤维表层的Ｍｇ￣（２＋）和（ＯＨ）￣－解离后进入水溶液带走，难溶的ＳｉＯ＿２质组分残留在纤维表面和纤维之间，从而形成纤维的界面相。界面相的存在赋予纤维以硬直性和刚性特征，并难于分散。由于失去了吸引表面活性剂的活性原纤维表面，故不能进行湿法加工。界面相的形成取决于石棉纤维的形成条件，界面相的发育程度是影响纤蛇纹石石棉柔软性和其他性质的最主要的原因。     

直接沉淀法纳米氧化锌的制备及表征

以ZnCl2.2H2O和无水(NH4)2CO3为原料,采用直接沉淀法制备了纳米氧化锌.TG-DTG-DTA、IR分析结果表明,前驱体为碱式碳酸锌[Zn5(OH)6(CO3)2].前驱体经300℃煅烧1 h、2 h、3 h后分别得到粒径不同的纳米氧化锌.用XRD、TEM和BET等进行表征,300℃煅烧2 h得到的纳米氧化锌的最小粒径约为8 nm,最大约为15 nm,平均粒径约为12 nm,比表面积为80.56 m2/g,纯度达99.9%以上,结果较为满意.     

纳米ZnO晶体的制备与表征

采用一种简单的直接物理蒸发法制备了纳米ZnO晶体,该生长过程在无催化剂的条件下于900～1200℃下进行的、所得产物用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行了表征。结果表明所得的产物属于纤锌矿结构的高纯度六方相ZnO,在实验中发现在900～1000℃的条件下容易生成纳米棒,在1000～1100℃的条件下容易生成纳米线,在1100～1200℃的条件下容易生成纳米梳并简单讨论了其生长机理,提出所得纳米结构是通过简单的VS(Vapor—Solid)机制生长的。     

纳米纤维形貌聚苯胺的制备与表征

在常温条件下,以过二硫酸铵(APS)为氧化剂,同时利用杂多酸H4SiW12O40作为质子酸和制备导电聚合物的掺杂剂,通过液固相化学氧化聚合方法成功地合成出杂多酸掺杂的纳米纤维形貌的导电聚苯胺(PANI)材料.以红外光谱、紫外-可见光谱、X射线粉末衍射光谱和扫描电镜等测试手段对杂多酸掺杂PANI纳米纤维结构材料进行了表征.并测定了其导电性,发现该材料的电导率为5.5S/cm.     

人工合成蛇纹石的摩擦性能

蛇纹石具有独特的层状结构,在工业润滑油基础油中添加蛇纹石能够起到抗磨、减摩、自修复的作用。为了提高蛇纹石的纯度,本文通过模拟天然蛇纹石的形成条件,在水热环境下,制备了蛇纹石粉体,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和红外光谱等手段对产物的结构进行表征,结果表明合成的Mg3Si2O5(OH)4有纤蛇纹石和利蛇纹石两种结构。采用干法分散对蛇纹石粉体进行表面处理并分散于基础油中,通过MS-10A型摩擦磨损试验机测试,结果表明纤蛇纹石的抗磨、减摩性能优于利蛇纹石,摩擦系数较未添加蛇纹石降低41.2%以上。     

ZnO纳米微粒的制备与表征

以Zn(Ac)2·2 H2O为原料,通过溶胶-凝胶法合成了纳米级ZnO微粒.研究了主盐浓度、沉淀剂用量、溶剂用量、胶溶剂浓度和凝胶干燥温度对胶溶过程以及微粒粒度的影响.在最佳工艺条件下,Zn(OH)2凝胶在400 ℃高温炉中煅烧2 h,可得到球状ZnO微粒,其平均粒度为30～40 nm,晶体结构为六方晶型.     

PVA-co-PE纳米纤维过滤膜的制备及性能表征

通过熔融挤出相分离法制备聚乙烯醇-乙烯共聚物(PVA-co-PE)纳米纤维,然后将纳米纤维涂覆到聚丙烯(PP)熔喷非织造布表面制备纳米纤维复合膜.表征了纳米纤维复合膜的表面形貌,分析了其孔径分布、接触角和力学性能随涂覆率的变化,并通过测量纳米纤维复合膜对CaCO3悬浮液的过滤效果,研究了其过滤性能和截留率.研究结果表明:表面涂覆PVA-co-PE纳米纤维后,PP熔喷非织造布的力学性能、亲水性能都有显著的提高;随着纳米纤维量的增加,膜的孔径分布更加均匀,平均孔径减小;涂覆150g纳米纤维悬浮液后,复合膜对CaCO3悬浮液的过滤效率最高可达到75.86%.     

纳米钛酸钡制备方法的改进及其表征

采用碳酸氢铵代替草酸作为沉淀荆,利用“化学液相共沉淀法”制备高纯度超细钛酸钡。此工艺原料价廉易得,工艺过程简单,成本明显低于草酸盐和固相法。产品质量符合PTC(positive temperature coefficient)热敏电阻和高性能电子元件生产的要求。     

具有光活性含偶氮苯基团的新型表面活性剂的合成和性质

把具有光反应性的偶氮苯引入到表面活性剂2-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸盐(AOT)中,合成了一种具有光活性的含偶氮苯基团的表面活性剂(azo-AOT).采用紫外-可见光谱对其进行了分析,结果表明化合物结构中的偶氮苯基团的顺反式异构化易于通过光的辐射来控制.     

ZnS/PVP纳米纤维的制备及性质研究

通过静电纺丝的方法成功制备了ZnS/PVP纳米纤维。通过扫描电子显微镜可知,纤维的直径大约在400 nm,纤维中的无机物为立方ZnS晶体,从荧光光谱图中可以知道,发射峰的位置在415nm。     

静电纺丝法制备YAG-ZrO2复合纳米纤维

运用静电纺丝技术结合热处理工艺成功制备了形貌光滑、尺寸均匀的YAG-ZrO₂复合纳米纤维.采用XRD、FT-IR和SEM探索了电压与浓度对复合纤维物相及形貌的影响.结果表明:电压为25 kV、PVA质量分数为11%时得到表面光滑、尺寸均一的复合纤维前躯体.前驱体纤维经过1 200 ℃煅烧5 h后,具有较高的结晶度,直径约为500 nm且比较均匀.为了使YAG-ZrO₂纤维增强的复合材料具有自检性,研究了YAG-ZrO₂纤维的发光性能,发现用290 nm紫外光激发YAG-ZrO₂:Tb³⁺复合纳米纤维,在581 nm处出现明显的发射峰,并发出绿光,这一现象属于Tb³⁺的⁴D₄→⁷F₄跃迁.应力-发光实验结果表明,YAG-ZrO₂:Tb³⁺纤维可以实现对铝基复合材料应力-应变的检测.     

聚苯胺纳米纤维的界面聚合法合成及电化学电容行为

利用盐酸和四氯化碳的水/油两相界面,通过界面聚合法合成具有良好纳米纤维结构的聚苯胺,用这种聚苯胺纳米纤维为活性物质制备电极,以1 mol/L H2SO4水溶液为电解液组装超级电容器,通过恒电流充放电、循环伏安、交流阻抗等技术研究其电化学电容行为。研究结果表明,合成的聚苯胺的直径为50～100 nm,长度为500nm至几微米不等,且纤维之间相互交织缠绕,形成网状形貌;聚苯胺纳米纤维电极材料的功率特性与循环性能优于用传统化学氧化法合成的颗粒状聚苯胺材料的性能,在5 mA放电电流下,其比电容可达317 F/g,20mA放电电流下比电容仍维持300 F/g左右,500次循环容量衰减在4%以内。     

静电纺丝制备铕掺杂二氧化钛纳米纤维及其光催化性能

采用静电纺丝法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、冰乙酸、无水乙醇、硝酸铕和钛酸四丁酯为原料,制备不同浓度铕掺杂的二氧化钛纳米纤维,用扫描电子显微镜(SEM)、X线粉末衍射仪(XRD)来表征二氧化钛纳米纤维的形貌、组成和晶型.结果显示二氧化钛纳米纤维煅烧之前直径为300~400 nm,煅烧后直径为200~300 nm,呈锐钛矿型. 以酸性红3R染料作为目标污染物,在太阳光模拟器下进行光催化实验,找出最佳铕掺杂浓度,然后利用最佳铕掺杂浓度的二氧化钛纤维降解不同pH值的酸性红3R溶液,找到染料的最佳pH值,结果发现:当铕掺杂摩尔比为1%,pH值为3时,40 mg二氧化钛纤维经过25 min即可将40 mg/L的酸性红3R染料降解98%以上.     

Preparation and electrochemical properties of carbon-coated LiFePO4 hollow nanofibers

Carbon-coated LiFePO4 hollow nanofibers as cathode materials for Li-ion batteries were obtained by coaxial electrospinning. X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, Brunauer–Emmett–Teller specific surface area analysis, galvanostatic charge–discharge, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were employed to investigate the crystalline structure, morphology, and electrochemical performance of the as-prepared hollow nanofibers. The results indicate that the carbon-coated LiFePO4 hollow nanofibers have good long-term cycling performance and good rate capability:at a current density of 0.2C (1.0C=170 mA·g?1) in the voltage range of 2.5–4.2 V, the cathode materials achieve an initial discharge specific capacity of 153.16 mAh·g?1 with a first charge–discharge coulombic efficiency of more than 97%, as well as a high capacity retention of 99%after 10 cycles;moreover, the materi-als can retain a specific capacity of 135.68 mAh·g?1, even at 2C.     

导电聚苯胺/TiO2复合纳米纤维的制备和表征

在无模板条件下,利用苯胺在纳米TiO2微粒表面的原位化学氧化聚合,成功制备了一系列不同TiO2含量的导电聚苯胺/TiO2(PANI/TiO2)纳米复合材料.通过TEM,XRD,FT-IR,TG-DTA及电导率测量等技术手段对其进行了表征.结果表明:复合材料的形貌呈纤维状,直径约20~40 nm,长度在390~420 nm范围;其中TiO2的含量为23.8%且具有金红石矿结构,聚苯胺也有一定程度的晶化;在复合材料中,TiO2和聚苯胺分子链之间存在强的相互作用,并对复合材料的热稳定性起促进作用;TiO2的含量对复合材料导电性能有显著影响,当TiO2含量为11.1%时电导率达到极大值2.86 S/cm.     

钨酸铋／预氧化腈纶复合纳米纤维制备的研究

以五水硝酸铋、二水钨酸钠和腈纶为原料,通过静电纺丝的方法制备钨酸铋／预氧化腈纶复合纳米纤维前体,并将制备的复合纳米纤维前体在200℃下反应,制得钨酸铋／预氧化腈纶复合纳米纤维．利用FE-SEM、XRD对制得的复合纳米纤维进行了表征．探讨了纺丝电压、接收距离和纺丝流速对纤维直径和形态的影响．结果表明,纺丝电压为22kV、接收距离为15cm、纺丝流速为0．2mL／h时,所制备的复合纳米纤维前体形态较好,纤维平均直径为93nm．经过200℃处理后,钨酸铋在复合纳米纤维上形成,得到的钨酸铋／预氧化腈纶复合纳米纤维的平均直径为113nm．     

Preparation of natural brucite nanofibers by the dispersion method

The preparation of natural brucite nanofibers through dispersion by the wet process is described. The test results indicate that brucite fibers can be well dispersed by using sodium dioctyl sulfosuccinate (OT) as the dispersant at a dispersant/fiber mass ratio of 0.15:1, dispersing for 30 min at a water/solid mass ratio of 20:1. The prepared nanofibers were characterized with X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), and transmission electron microscope (TEM). It is shown that the prepared single brucite nanofiber is around 30 nm in diameter and the talus of the nonsingle brucite nanofibers is about 50-150 nm in diameter. Natural brucite mineral fibers were treated by the dispersion method to obtain nanomaterials. These fibers have significant advantages over artificial nanofibers both in yield and in cost.